宁夏引黄灌区小型U形渠道混凝土衬砌冻胀监测与分析

季冻区小型U形渠道混凝土衬砌冻胀破坏是灌区水利配套设施的病害之一。选择2个典型灌域的3种不同结构形式和尺寸的小型U形渠道混凝土衬砌进行了两年的实时监测。通过观测外部混凝土衬砌板冻胀变形情况发现:小型U形渠道最易受冻胀破坏的位置是坡脚、接缝和渠底位置;在三拼式渠道上,距渠坡底1/2~1/3的渠坡位置上,普遍发育一条延伸较长的裂缝。在衬砌板下埋设相应仪器设备,监测混凝土衬砌板冻胀量变化规律,数据显示,渠底、坡脚等位置冻胀量较大,与表观现象一致。监测结果可以作为改进小型U形渠道混凝土衬砌抗冻胀结构设计与施工的参考依据。     

U形玻璃钢渠道抗冻胀效果数值模拟

为研究U形玻璃钢渠道在北方季节性冻土区的抗冻胀效果,采用有限元分析软件ANSYS对玻璃钢渠道的温度场和位移场进行模拟分析,研究了衬砌板的冻胀变形.结果表明：与混凝土渠道相比,玻璃钢渠道能使衬砌板的冻胀变位值更加均匀,冻胀不均匀程度也较小,且玻璃钢材料本身具有良好的韧性,适应变形的能力很强,具有良好的抗冻胀效果,值得推广.     

毛细透排水带在渠道防冻胀中的应用

为了解决渠道混凝土衬砌板由于冻胀引起的隆起、滑塌等破坏问题,在对宁夏固海扩灌挖方段渠道混凝土衬砌板结构破坏的部位、程度和形式进行调查、分析的基础上,采用在基土中埋设毛细透排水带和排水管排除基土中的地下水,并对渠道混凝土板的冻胀量进行观测、分析。结果表明:在冻胀性土层上渠道的混凝土板发生冻胀破坏的原因是渠道基土中的含水量过大;利用毛细透排水带进行排水,能有效排除渠道基土中的地下水;渠道采用防渗、保温和排水相结合的结构形式,能有效防止混凝土板冻胀破坏的发生。经过2个冻融期的观测,采用组合方式可以将渠道的混凝土冻胀量降低到6 mm以内,有效降低了渠道冻胀的破坏,同时不会因排水对渠道基土造成流失,有利于渠堤边坡的稳定。毛细透排水带能有效排除渠道基土的地下水,防止渠道混凝土冻胀破坏的发生,显著提高渠道的运行年限。     

生态型护岸结构冻胀适应性的试验示范研究

通过对3种生态型护岸结构冻胀融沉变形的观测,分析了格宾网垫护坡和铰链式护坡结构冻胀量的发展变化过程及残余变形的分布情况。根据观测结果分析,得出以下结论：格宾网垫护坡和铰链式护坡结构是柔性护坡结构,整体性好,具有自愈的功能,能够很好的适应冻胀变形;冻胀量的变化与现场试验段土体含水率的分布情况关系密切,本次观测最大冻胀量均发生在渠坡1/2处。     

一般U形渠道的水跃计算

分析研究Ｕ形渠道的水跃计算问题，提出了一般Ｕ形渠道共轭水深的近似计算方法。通过对室内试验观测数据产分析，提出了Ｕ形渠道水路跃长计算的经验公式。     

大流量U形渠道设计初探

本文对大断面U形渠道的断面设计、衬砌结构形式选择、施工方法等技术问题进行了初步分析和探讨。     

季节性冻土的冻胀试验系统及应用

介绍了季节性冻土的冻胀试验系统的组成及冻土的冻胀参数的测量方法,并利用该系统对某冻胀性试验土样的冻胀参数进行一个自然冻融周期的观测,得到十温、气温、冻融深度、冻胀力、冻胀位移等数据的变化曲线,通过分析试验数据得出土的冻胀参数变化规律.     

新疆藏桂乡支渠防渗设计中主要参数问题研究

新疆藏桂乡支渠老化过于严重,虽每年修补,但未能彻底解决问题,设施也无法配套完善,渠道也没有采取防冻胀及防渗措施.因此,在藏桂乡支渠防渗配套建设工程防渗改造设计中,以满足不冲、不於条件为前提,以渠道的边坡系数、糙率、渠堤超高为设计参数,对渠道的断面、渠底和边坡底板的衬砌进行了设计.并通过水力计算,确定了渠深;对渠道进行抗冻胀设计,得出了渠底和渠坡防冻层的厚度.经过此渠道防渗设计,得到了可行的最优设计结果.     

陕甘宁盐环定扬黄工程地下水对衬砌渠道的危害与对策

盐环定扬黄工程干渠穿越了粉沙土、砂岩、盐渍地、膨胀土地带．由于地下水位高，造成地下水对渠道混凝土板的渗透破坏、冻胀破坏、硫酸盐侵蚀破坏和膨胀土膨胀破坏．文章分析了地下水对混凝土板衬砌渠道破坏的原因及形式。提出防止地下水对混凝土板衬砌渠道破坏的对策．在衬砌材料方面选用石料和有抗冻、抗渗、抗腐蚀性能的混凝土板；在衬砌结构中，采用抗冻胀和抗膨胀的排水工程措施，增大渠道衬砌混凝土板下最大静摩擦系数，根据渠道断面采用不同的衬砌方法，保障了渠道工程的安全运行．     

碳纤维加固混凝土外伸梁斜截面破坏形态浅析

采用对比试验方法分别研究了混凝土外伸梁负弯矩区段应用U形粘贴进行抗剪加固时,在不同粘贴高度和有无压条情况下,梁斜截面的受力性能和破坏特征.在对比破坏特征的基础上,对混凝土梁负弯矩区段抗剪加固机理进行了分析,并指出了在加固设计和工程应用中应注意的问题.     

浅议混凝土衬砌渠道的设计

阐述了混凝土衬砌渠道防渗、冻胀、节水等有关问题,运行实践表明混凝土衬砌渠道有推广应用价值.     

季冻区CRTS I型无砟轨道不平顺规律及受力特性

为探讨路基冻胀变形对轨道不平顺及结构受力的影响规律,基于ANSYS有限单元分析方法,以哈大高速铁路冻胀区路基段为研究基础,建立了考虑限位凸台、凝胶树脂及层间粘结接触特征的CRTS I型板式无砟轨道-路基冻胀冻融耦合精细化有限元模型. 在此基础上,探讨局部冻胀区路基冻胀变形发生位置、不同冻胀波长及幅值对无砟轨道结构的影响,分析了短波冻胀下轨道不平顺、层间离缝特性与静力学性能. 结果表明:短波冻胀时无砟轨道结构不平顺范围、变形、离缝、受力等各项指标均随冻胀波长的减小、冻胀峰值的增加而增大;冻胀发生于底座板板中时对轨道结构受力影响最大,冻胀发生于底座板伸缩缝时对轨道结构变形离缝影响最大;相对于轨道板结构,底座板承受拉应力最大,冻胀发生于底座板板中时结构受力影响更大;在轨道结构抗拉强度方面,底座板为限制结构,建议冻胀检修限值的波长为10 m、峰值为5 mm.     

季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测

在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究.同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率——含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,试验结果表明:规范值相对试验值在一些情况下偏低,有的低很多,对路基防冻抗冻设计不利.研究成果对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用有实际意义.     

青藏高原季冻区砂砾土冻胀特性试验Symbol`@@

为探索青藏高原季冻区砂砾土的冻胀特性,为机场工程防冻胀设计提供依据,首先进行颗粒分析实验、击实实验等砂砾土的基本特性实验,为冻胀率室内实验提供相应依据,然后在传统冻胀率室内实验装置的基础上针对砂砾土粒径大的特点进行改进,利用改进后装置进行一系列正交试验,研究含水率、含泥量、压实度、上覆荷载、补水对冻胀率的影响规律. 试验结果表明：在封闭条件下,冻胀率随含水率的增大而线性增大;随含泥量的增大呈非线性关系递增;随压实度的增大呈先增大后减小的趋势,在压实度为95%的状态下达到最大值;随上覆荷载的增大呈线性关系平缓递减. 在外界补水条件下,冻胀率增大3倍以上. 经多元回归分析,得到了多因素综合影响下的回归预报公式. 各个因素对冻胀率的影响从大到小依次为：补水,含水率,含泥量,压实度,上覆荷载. 在工程实际中,控制补水、含水率、含泥量是防冻胀设计的关键.     

季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测研究

本文在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据所取得的野外资料和室内试验成果数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;在冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究。同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率—含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,这对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用都有实际意义。本文结合工程实际得出的结论,对季冻区道路路基勘察、设计、施工和维护都具有一定的参考借鉴价值。     

冻融循环下路基土冻胀率与塑性指数相关性研究

取季节性冻土区3种不同塑性指数路基土,通过对室内制备的试样在经历0～8次完整冻融循环过程后,统计试件体积冻胀率及高度冻胀率,得出如下结论:冻胀率随冻融循环次数增加而增大,相同冻融循环次数条件下,冻胀率随塑性指数增加而增大.对试验数据进行多元非线性拟合,建立不同塑性路基土冻胀率与塑性指数及冻融循环次数关系,拟合效果理想,可为缺乏冻胀率资料的季冻区路基设计及施工提供参考.     

冻融饱和粉砂动力性能试验

在软土地区,例如上海,98%的地铁联络通道、地下泵房以及越江隧道采用冻结法施工,但土体的冻胀融沉对地下建筑及周围环境的影响显著.尽管冻土的物理、力学特性得到较多关注,关于饱和冻融土动力特性的研究还不是很充分.试验设计了制样-脱模装置和饱和-冻融方法,采用动三轴系统进行冻融饱和粉砂动力试验.结果表明:制样-脱模装置和冻融、饱和方法满足粉砂制样、冻融和饱和要求.重塑粉砂高度、体积冻胀率随温度降低而增大,原状粉砂规律不明显.轴向应变与动孔隙水压力密切相关,动孔隙水压力前期迅速增加,随后震荡调整,约275次附近出现峰值,随后下降并维持一个相对恒定值.冻结温度-30℃时,土样累积塑性变形最大,冻结温度-20℃时,土样累积塑性变形最小,-10℃取得中间值.总体上,累积塑性应变随振动频率增加而减小,围压增大、动应力幅值减少能显著减小粉砂的累积塑性变形.提出的改进Stewart半对数累积塑性变形模型可以预测冻融饱和粉砂的累积塑性变形.     

蒲石河电站面板堆石坝垫层料冻胀试验

研究级配、粉粘粒含量、含水率、上覆荷载对冻结过程中冻胀量、冻胀速率的影响,以保证冬季面板堆石坝工程的安全。以蒲石河地区的经验冻结速率为条件控制冻结,采用自上而下的冻结模式,冻结速率控制为20 mm/d。当级配石料粉粘粒含量小于12%时,基本为无冻胀或弱冻胀,冻胀量随粉粘粒含量增加呈线性增长;粉粘粒含量相同时不同级配改变了含水量与冻胀量之间的线性关系的梯度。反向压力与冻胀力相平衡,限制了冻胀时的体积膨胀,工程中宜采用7.5%含水率和12%的粉粘粒含量的级配石料,使用密度为59 g/cm3的混凝土面板可以抑制冻害的发生。